Características hidrológicas del ambiente periglacial de montaña y estructura interna de glaciares de escombros en los andes centrales de San Juan
En la provincia de San Juan el ambiente periglacial se desarrolla en forma extensa en la cabecera de las cuencas andinas, las cuales constituyen las fuentes de recarga de los sistemas hídricos que abastecen de agua a toda la población. Si bien los aspectos geomorfológicos, hidrológicos, climáticos y...
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2019 |
| País: | Argentina |
| Institución: | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas |
| Repositorio: | CONICET Digital (CONICET) |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:ri.conicet.gov.ar:11336/103036 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/11336/103036 |
| Access Level: | acceso embargado |
| Palabra clave: | Periglacial Permafrost Andes Hidrología https://purl.org/becyt/ford/1.5 https://purl.org/becyt/ford/1 |
| Sumario: | En la provincia de San Juan el ambiente periglacial se desarrolla en forma extensa en la cabecera de las cuencas andinas, las cuales constituyen las fuentes de recarga de los sistemas hídricos que abastecen de agua a toda la población. Si bien los aspectos geomorfológicos, hidrológicos, climáticos y paleoclimáticos, entre otros, del ambiente periglacial han recibido mayor atención en los últimos años, aún resta mucho para comprender las complejas interrelaciones entre los diferentes procesos actuantes. En este sentido, el presente trabajo constituye la primera investigación que combina estudios hidrológicos, hidroquímicos, isotópicos, geofísicos, geomorfológicos y dinámicos en una cuenca netamente periglacial con el objetivo de determinar los patrones espacio-temporales de los flujos superficiales, las características y el origen de las diferentes fuentes de agua que constituyen los ríos cordilleranos e identificar la estructura interna de glaciares de escombros y sus flujos de circulación. Para lo cual, se han considerados dos escalas de trabajo, escala de cuenca y escala de geoforma (glaciar de escombros).El tramo superior de la cuenca del río Santa Cruz, área de estudio del presente trabajo, es una cuenca con condiciones actuales netamente periglaciales. Habiendo sufrido en el pasado condiciones glaciarias, evidenciado a partir de diferentes rasgos morfológicos. Existe una amplia variedad de geoformas periglaciales que van desde la micro a la meso escala. Entre ellas se tiene a los glaciares de escombros, los cuales constituyen una de las geoformas más notorias. De los 180 glaciares de escombros inventariados, 83 son activos, 90 inactivos y el resto fósiles o relictos. Los cuales ocupan un área de 8,15 Km2, 4,34 Km2 y 0,37 Km2 respectivamente, y presentan una distribución altitudinal que varía desde 3576 y 3438 m s.n.m. hasta 4673 y 4571 m s.n.m. para los límites inferior y superior de los glaciares de escombros activos e inactivos, respectivamente. Además, se han inventariado 210 geoformas consideradas como protalus rampart, las cuales poseen en conjunto un área de 1,54 Km2 y una altura promedio de 3980 m s.n.m.La fusión nival constituye uno de los principales componentes del hidrograma de ríos cordilleranos y muestra su pico de descarga a finales de primavera o principio de verano, con caudales cercanos a los 6 m3/s en el río Santa Cruz, que decaen a casi la mitad durante el período de sequía hídrica (2010-2015). Otro aspecto importante a destacar del hidrograma es la presencia de una pequeña inflexión (aumento) en la curva de caudales a finales de verano-principios de otoño (marzo-abril). Este aumento estaría vinculado a la fusión del hielo subterráneo presente principalmente en capa activa de áreas con permafrost, el cual presenta un retardo respecto a la fusión nival. En los períodos de sequía, el caudal aportado por fusión de hielo subterráneo llegaría a representar hasta el 63% del flujo total.Los valores de conductividad eléctrica de las diferentes fuentes de agua constituyen una buena aproximación para determinar su origen. Existe una alta variabilidad entre los valores de diferentes fuentes, pero también en ocasiones existe alta variabilidad entre muestras de la misma fuente de agua. Por lo cual, es un parámetro que necesita ser complementado. El río Santa Cruz presenta un comportamiento de decaimiento en sus valores de conductividad a partir de valores altos cerca de la cabecera de la cuenca, influenciado principalmente por los flujos salinos provenientes de la quebrada donde se localiza el glaciar de escombros El Gigante. Mientras que en su tramo medio e inferior los valores de conductividad van disminuyendo, debido a la buena calidad de sus afluentes, los cuales tienen sus cabeceras en sectores elevados. Los termokarst o estructuras deprimidas, sobre glaciares de escombros, constituyen una de las fuentes de agua con mayor variabilidad entre sus valores, indicando la presencia de diferentes orígenes del agua y procesos. Por su parte, los valores de temperatura permiten identificar agua proveniente de la fusión de nieve o hielo subterráneo o en contacto con el permafrost.El contenido iónico de las diferentes fuentes de agua indica un tipo de agua bicarbonatada y sulfatada sódica, con alta variabilidad en el contenido de los aniones. La mayor correlación lineal se observa entre los valores de SO4-2 y Ca+ con desplazamiento hacia valores enriquecidos de SO4-2, indicando disolución de formaciones evaporíticas y oxidación de sulfuros. Los valores más elevados de concentración iónica fueron detectados en las muestras de glaciares de escombros, indicando que estos actúan como un medio de concentración.Por su parte, la composición isotópica de las diferentes fuentes de agua también constituye un trazador natural que permite, en combinación con la hidroquímica y los parámetros físico-químicos, determinar el origen del agua. Los manchones de nieve son los que presentan mayor variabilidad en su composición, con valores de entre -13,3? y -22,1? δ18O y de -104,2? y -172,2? δ2H. Además, se ha identificado el control de la elevación en la composición isotópica de la nieve a través del coeficiente de determinación (r2) con un valor de 0,58 y 0,68 para δ2H y δ18O respectivamente. Mientras que, procesos de redistribución isotópica por metamorfismo y fusión de la nieve han sido evidenciados principalmente en los bancos de nieve en la raíz de un glaciar de escombros. Los principales afluentes del río Santa Cruz reflejan en su composición la altitud de sus cabeceras, con valores de δ18O y δ2H más empobrecidos en los afluentes con sus cabeceras más elevadas.La aplicación de Tomografía de Resistividad Eléctrica (TRE), el método geofísico más ampliamente utilizado en permafrost de montaña, ha permitido identificar la presencia de hielo en glaciares de escombros y determinar su estructura interna. Sobre el glaciar de escombros El Gigante se han desarrollado 8 perfiles de entre 110 y 130 m de longitud en diferentes sectores del mismo. En general, la capa activa presenta una geometría irregular con espesores que varían de 3 a 10 m y valores de resistividad entre 200 y 8000 Ω.m e incluso llegando a valores de hasta 30K Ω.m. En los sectores de capa activa donde las resistividades disminuyen hasta valores de 80-90 Ω.m se infiere la presencia de agua. La capa de permafrost también presenta una geometría irregular con zonas de discontinuidad espacial y con valores de resistividad que varían entre 8 y 150 K Ω.m. Si bien estos valores se encuentran en el rango bajo de los registrados para otros glaciares de escombros, la cantidad, granulometría y tipo de detrito presente tendría una influencia importante. A pesar de no poder realizar una comparación directa con otros glaciares de escombros debido al contexto geológico local donde se desarrolla El Gigante, si ha sido posible identificar sitios con mayor contenido de hielo sobre la misma geoforma.Por su parte, el perfil de TRE realizado sobre el glaciar de escombros Ojotas I, de claro origen criogénico, indica una capa activa con espesor de 2 a 6 m y valores de resistividad de 700 a 20.000 Ω.m. Por debajo se desarrolla la capa de permafrost que alcanza los 172 K Ω.m de resistividad.Por último, la combinación de métodos hidroquímicos, isotópicos, geofísicos, geomorfológicos y dinámicos sobre una misma geoforma, el glaciar de escombros El Gigante, ha permitido identificar los flujos internos de circulación de agua a través de canales preferenciales, sin conexión entre ellos en algunos casos. Además, se ha podido establecer los sectores que presentan degradación de permafrost y determinar el diferente grado de actividad de los diferentes sectores de esta geoforma. |
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